Annales des Mines (1892, série 9, volume 1)
Page : Image 45
Révision de 28 déc. 2014 04:51:48, edited by Anonymes
FABRIGATICS DE LA FONTE AUX ÉTATS-UNIS.
dans le même sens que la proportion de carbone brûlée dans la cuve. Il est donc important, au point de vue de l'étude d'un haut fourneau, de pouvoir déterminer avec exactitude la proportion de carbone brûlée dans la région des tuyères, la quantité d'oxyde de carbone brûlée dans la cuve par la réduction du minerai, et la proportion de carbone brûlée dans la cuve par la réduction du minerai ou par celle de l'acide carbonique, suivant la réaction =--
I.
Quantités de chaleur produites par la combustion du carbone dans le haut fourneau.
Sir Lowthian Bell admet que tout l'acide carbonique produit par la décomposition du calcaire est immédiatement décomposé à son tour par le carbone du coke et transformé en oxyde de carbone. De ses expériences sur les hauts-fourneaux de Clarence, il avait conclu que la zone où l'oxyde de carbone réduit le minerai a relative-
ment peu d'étendue et occupe, à la partie supérieure d'un haut-fourneau de 24 mètres, une hauteur qui ne dépasse guère 5 mètres ; le minerai du Cleveland commence à se réduire par CO vers 200°C. et .des prises d'essai révélaient, à 4 mètres au-dessous du gueulard, une proportion, déjà fort réduite, de 13 CO' pour 100 CO à un niveau où la température était d'environ 450°C. (rouge
sombre). Or le carbonate de chaux ne se décompose d'une manière sensible qu'au rouge, c'est-à-dire audessous de cette zone, en un point où il ne se produit plus d'acide carbonique par la réduction du minerai, et où les analyses ne révèlent plus la présence de ce gaz. « Il est donc infiniment probable, dit sir L. Bell, que l'acide car-
bonique de la castine n'est mis en liberté que dans 'inc région où la haute température et la présence du carbone
FABRICATION DE LA FONTE AUX ÉTATS-UNIS.>
85
'ne lui permettent pas de subsister à cet état d'oxydation » (*).
Soit donc a le poids de carbone contenu dans la quantité de coke brûlée par tonne de fonte produite, et b le poids de carbone contenu dans la quantité correspondante de castine. Pour transformer en oxyde de carbone la quantité d'acide carbonique renfermant b de carbone, il faut volatiliser un poids égal de carbone, qui échappera
à la combustion aux tuyères. Il ne pourra donc brûler aux tuyères qu'un poids (a b) de carbone, qui sera transformé en CO. L'analyse des gaz au gueulard fait d'ailleurs connaître quelle est la proportion de CO transformée en CO' par la réduction du minerai : soit y le poids de CO correspondant à la production d'une tonne de fonte, et m. le rapport C 0' (en poids). L'expression 3
C0
m y représentera le poids de carbone contenu dans
la proportion cherchée de CO. Cela posé, il est aisé de calculer les quantités de cha-
leur dégagées. On sait que la combustion de 1 kilogramme de C à l'état de CO dégage 2.473 calories ; que sa combustion à l'état de CO' en dégage 8.080; et que, par conséquent, la combustion en C 02 de
7
kilogrammes 3de CO, renfermant 1 kilogramme de C, dégage 5.600 calories ; de plus , la volatilisation de 1 kilogramme de
carbone, dans la réaction,
C+ CO' =_ 2CO3
absorbe 3134 calories. La quantité totale de chaleur dégagée à l'intérieur du (0) Lowthian Bell, Principles of the Metallurgy of Ir071 and
Steel, p. 109 de l'édition anglaise.